《勒夏特列原理的應(yīng)用和等效平衡》20161207

1、【課前預(yù)習(xí)區(qū)課前預(yù)習(xí)區(qū)】1 1、影響化學(xué)平衡的條件與勒夏特列原理、影響化學(xué)平衡的條件與勒夏特列原理濃度：濃度：平衡正移；平衡正移；平衡逆移；平衡逆移。平衡正移；平衡正移；平衡逆移；平衡逆移。壓強(qiáng)：壓強(qiáng)：平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)；平衡向氣體分子平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)；平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)。數(shù)增大的方向移動(dòng)。溫度：溫度：平衡向吸熱方向移動(dòng)；平衡向放熱方向移動(dòng)。平衡向吸熱方向移動(dòng)；平衡向放熱方向移動(dòng)。勒夏特列原理：勒夏特列原理：當(dāng)其它條件當(dāng)其它條件不變不變時(shí)，只改變影響平衡的時(shí)，只改變影響平衡的一個(gè)一個(gè)條件，平衡向條件，平衡向減弱減弱這種改變的方向移動(dòng)。這種改變的方向移動(dòng)。2

2、 2、等效平衡：、等效平衡：（1 1）涵義：涵義：在一定條件（定溫、定容或定溫、定壓）下，對(duì)在一定條件（定溫、定容或定溫、定壓）下，對(duì)同一可逆反應(yīng)，只有起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)同一可逆反應(yīng)，只有起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的百分含量百分含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）相同，這樣的平衡稱(chēng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）相同，這樣的平衡稱(chēng)為等效等效平衡。平衡。建立等效平衡的途徑：建立等效平衡的途徑：加入反應(yīng)物，從正反應(yīng)方向開(kāi)始；加入反應(yīng)物，從正反應(yīng)方向開(kāi)始；加入生成物，從逆反應(yīng)方向開(kāi)始；同時(shí)加入反應(yīng)物與生加入生成物，從

3、逆反應(yīng)方向開(kāi)始；同時(shí)加入反應(yīng)物與生成物，從中間狀態(tài)開(kāi)始。成物，從中間狀態(tài)開(kāi)始。（2）類(lèi)型）類(lèi)型恒溫、恒容條件下：恒溫、恒容條件下： N N2 2 3 H3 H2 2 2NH2NH3 3 A 1mol 3mol 0molA 1mol 3mol 0molB 0mol 0mol 2molB 0mol 0mol 2molC 0.5mol 1.5mol 1molC 0.5mol 1.5mol 1molD 1mol 4mol 0molD 1mol 4mol 0mol恒溫、恒容：反應(yīng)前后氣恒溫、恒容：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的反應(yīng)，體分子數(shù)不同的反應(yīng)，按按計(jì)量數(shù)換算成方程式兩邊計(jì)量數(shù)換算成方程式兩邊同一邊的物

4、質(zhì)后，同一邊的物質(zhì)后，它們的它們的物質(zhì)的量相同，則二平衡物質(zhì)的量相同，則二平衡等效。等效。且平衡后各量均相同。且平衡后各量均相同。 恒溫、恒容條件下：恒溫、恒容條件下： CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)A 2mol 2mol 0mol 0molA 2mol 2mol 0mol 0molB 0mol 0mol 2mol 2molB 0mol 0mol 2mol 2molC 1mol 1mol 1mol 1molC 1mol 1mol 1mol 1molD 4mol 4mol 0mol 0mol D 4mol 4mol 0m

5、ol 0mol E 0mol 0mol 4mol 4mol E 0mol 0mol 4mol 4mol F 2mol 2mol 2mol 2molF 2mol 2mol 2mol 2mol恒溫、恒容：反應(yīng)前后恒溫、恒容：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，按計(jì)量系數(shù)換算成方程按計(jì)量系數(shù)換算成方程式兩邊同一邊的物質(zhì)后，式兩邊同一邊的物質(zhì)后，比例與原平衡相同，則比例與原平衡相同，則二平衡等效。二平衡等效。且平衡后同種物質(zhì)的物且平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。 恒溫恒壓條件下：恒溫恒壓條件下： 2SO2SO2 2 O O2 2 2SO2SO3 3 A 2mol

6、1mol 0molA 2mol 1mol 0molB 4mol 2mol 0molB 4mol 2mol 0molC 1mol 0.5mol 0molC 1mol 0.5mol 0molD 0mol 0mol 4molD 0mol 0mol 4molE 0mol 0mol 1molE 0mol 0mol 1mol恒溫、恒壓：若恒溫、恒壓：若按計(jì)量系數(shù)按計(jì)量系數(shù)換算成方程式兩邊同一邊的換算成方程式兩邊同一邊的物質(zhì)后，物質(zhì)后，比例與原平衡相同，比例與原平衡相同，則二平衡等效。則二平衡等效。平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。成倍數(shù)關(guān)系。 【課前診斷課前診斷】1.1.（1 1

7、）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡所用的時(shí)間。）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡所用的時(shí)間。（2 2）保證催化劑的活性最強(qiáng)，兼顧反應(yīng)速率。）保證催化劑的活性最強(qiáng)，兼顧反應(yīng)速率。（3 3）加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，有利于氨的）加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，有利于氨的合成。合成。（4 4）提高原料的利用率。）提高原料的利用率?！舅伎妓伎肌浚? 3）（）（4 4）2.B2.B3.A3.A4.4.（1 1）0.1molL0.1molL1 1minmin1 1 1/641/64（2 2）b b【強(qiáng)化練習(xí)強(qiáng)化練習(xí)】（3 3）COCO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為C

8、O(g)+2HCO(g)+2H2 2(g) CH(g) CH3 3OH (g)OH (g)。COCO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。該反應(yīng)壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。該反應(yīng)H H _0_0（填（填“”或或“”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250250、1.31.310104 4kPakPa左右，選擇此壓強(qiáng)的左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是理由是 。 ；在；在1.31.310104 4kPakPa下，下，COCO的的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)COCO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加得不償失本增加得不償失?！镜?/p>

9、型例題典型例題1】（1 1）合成氨生產(chǎn)中，）合成氨生產(chǎn)中，N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)(g) 2 2NHNH3 3(g)(g)某溫度下，某溫度下，N N2 2的平衡轉(zhuǎn)化率（的平衡轉(zhuǎn)化率（）與體系總壓強(qiáng)（）與體系總壓強(qiáng)（）的關(guān)系）的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：將將2.0mol N2.0mol N2 2和和6.0mol H6.0mol H2 2置于置于1010密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為總壓強(qiáng)為0.10 MPa0.10 MPa。平衡狀態(tài)由變到時(shí)，平衡狀態(tài)由變到時(shí)，平衡常數(shù)（）平衡常數(shù)（）（）（）

10、（填（填“”、“”或或“”）。）。若在某恒壓條件下，請(qǐng)畫(huà)出若在某恒壓條件下，請(qǐng)畫(huà)出N N2 2的平衡轉(zhuǎn)化率（的平衡轉(zhuǎn)化率（）與）與溫度的溫度的 關(guān)系圖像：關(guān)系圖像：一、勒夏特列原理與平衡常數(shù)相結(jié)合的應(yīng)用一、勒夏特列原理與平衡常數(shù)相結(jié)合的應(yīng)用= =【進(jìn)一步探究進(jìn)一步探究】1.1.若要提高若要提高N N2 2的轉(zhuǎn)化率：還可以采取哪的轉(zhuǎn)化率：還可以采取哪些措施？些措施？2.2.該措施會(huì)使平衡如何移動(dòng)？平衡常數(shù)該措施會(huì)使平衡如何移動(dòng)？平衡常數(shù)K K值如何變化值如何變化 ？增大增大H H2 2的濃度、分離出的濃度、分離出NHNH3 3。平衡右移。平衡右移。平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K值不變。值不變?！練w納總結(jié)

11、歸納總結(jié)】化學(xué)平衡移動(dòng)與平衡常數(shù)的關(guān)系：化學(xué)平衡移動(dòng)與平衡常數(shù)的關(guān)系：平衡移動(dòng)，平衡移動(dòng)，K不一定變化；不一定變化；K變化，平衡一定移動(dòng)。變化，平衡一定移動(dòng)?！镜湫屠}典型例題2 2】對(duì)于可逆反應(yīng)：對(duì)于可逆反應(yīng)：N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)； H0H0，下列圖象正確的是：下列圖象正確的是： 二、勒夏特列原理與圖像相結(jié)合的應(yīng)用二、勒夏特列原理與圖像相結(jié)合的應(yīng)用 B B【解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵】一看縱橫坐標(biāo)；一看縱橫坐標(biāo)；二看變化趨勢(shì)；二看變化趨勢(shì)；三看點(diǎn)。三看點(diǎn)。注意：定一議二注意：定一議二【變式練習(xí)變式練習(xí)】2525時(shí)，在密閉容器中發(fā)生如下

12、反應(yīng)：時(shí)，在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)： H H2 2(g)(g)I I2 2(g)(g) 2HI(g) 2HI(g) H H0 ”“ KK2 2= =K K3 3= =K K4 4t t2 2 t t3 3（4）t t6 6 t t7 7時(shí)刻和時(shí)刻和t t7 7 t t8 8時(shí)刻兩平衡狀態(tài)中，時(shí)刻兩平衡狀態(tài)中， H H2 2的體積分?jǐn)?shù)的體積分?jǐn)?shù) （“相等相等”“”“增大增大”“”“減小減小”）升高溫度升高溫度減小反應(yīng)減小反應(yīng)物濃度物濃度加壓或使加壓或使用催化劑用催化劑相等相等若開(kāi)始時(shí)只充入若開(kāi)始時(shí)只充入1mol N1mol N2 2和和3mol H3mol H2 2，達(dá)到平衡狀態(tài)后測(cè)得，達(dá)到平衡

13、狀態(tài)后測(cè)得NHNH3 3的百的百分含量為分含量為m m。則。則: :若開(kāi)始時(shí)只充入若開(kāi)始時(shí)只充入2mol NH2mol NH3 3，達(dá)到平衡后測(cè)得，達(dá)到平衡后測(cè)得 NHNH3 3的百分含量比的百分含量比m m 。若開(kāi)始只充入若開(kāi)始只充入0.5mol N0.5mol N2 2和和1.5mol H1.5mol H2 2，達(dá)到平衡，達(dá)到平衡 后測(cè)得后測(cè)得NHNH3 3的百分含量比的百分含量比m m 。 若開(kāi)始只充入若開(kāi)始只充入2mol N2mol N2 2和和6mol H6mol H2 2，達(dá)到平衡，達(dá)到平衡 后測(cè)得后測(cè)得NHNH3 3的百分含量比的百分含量比m m 。 三、等效平衡模型的應(yīng)用：三、

14、等效平衡模型的應(yīng)用：【典型例題典型例題3】 （1）某溫度下在密閉容器甲中發(fā)生如下反應(yīng)：）某溫度下在密閉容器甲中發(fā)生如下反應(yīng)：2NH2NH3 3(g)(g)； H0H0，N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)(g)相等相等小小大大在恒在恒T T、V V條件下條件下, ,無(wú)論等體積反應(yīng)還是不等體積反應(yīng)：無(wú)論等體積反應(yīng)還是不等體積反應(yīng)： 1.1.若按起始比例增加反應(yīng)物若按起始比例增加反應(yīng)物: :2.2.若按起始比例減少反應(yīng)物若按起始比例減少反應(yīng)物: :先將體積放大等同倍數(shù)先將體積放大等同倍數(shù), ,再縮小再縮小( (等同于加壓等同于加壓) )先將體積縮小等同倍數(shù)先將體積縮小等同倍數(shù), ,再擴(kuò)

15、大再擴(kuò)大( (等同于減壓等同于減壓) )（2 2）某溫度下在容器乙中發(fā)生如下反應(yīng)：）某溫度下在容器乙中發(fā)生如下反應(yīng)： 若開(kāi)始時(shí)只充入若開(kāi)始時(shí)只充入1 mol N1 mol N2 2和和3 mol H3 mol H2 2，達(dá)到平衡狀態(tài)后測(cè)得，達(dá)到平衡狀態(tài)后測(cè)得NHNH3 3的百分含量為的百分含量為n n。若再充入。若再充入1 mol N1 mol N2 2和和3 mol H3 mol H2 2，達(dá)到，達(dá)到平衡后測(cè)得平衡后測(cè)得NHNH3 3的百分含量比的百分含量比n n 。N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) (g) 2NH2NH3 3(g)(g)； H0H0，相等相等在恒在恒T T、

16、V V條件下條件下, ,無(wú)論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)：無(wú)論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)： 1.1.若按起始比例增加反應(yīng)物若按起始比例增加反應(yīng)物: :2.2.若起始比例減少反應(yīng)物若起始比例減少反應(yīng)物: :先將體積放大等同倍數(shù)先將體積放大等同倍數(shù), ,再縮小再縮小( (等同于加壓等同于加壓) )先將體積縮小等同倍數(shù)先將體積縮小等同倍數(shù), ,再擴(kuò)大再擴(kuò)大( (等同于減壓等同于減壓) )在恒在恒T T、P P條件下條件下, ,無(wú)論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)：無(wú)論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)： 若按起始比例改變反應(yīng)物或生成物時(shí)：若按起始比例改變反應(yīng)物或生成物時(shí)：與原平衡等效（即：百分含量、濃度一定相等）與原平衡等效（即：

17、百分含量、濃度一定相等）達(dá)到平衡狀態(tài)后，若再充入達(dá)到平衡狀態(tài)后，若再充入1mol 1mol H2(g)和和1mol1mol I2(g) ，在同，在同樣的溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，則下列物理量如何變化？樣的溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，則下列物理量如何變化？一定溫度下，向一固定容積的密閉容器中充入一定溫度下，向一固定容積的密閉容器中充入1mol 1mol H2(g)和和1mol1mol I2(g)，發(fā)生如下反應(yīng)：，發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)I2(g) 2HI(g) H 、= =、 ；左、右；左、右；增大、減小、不變）。增大、減小、不變）。達(dá)到平衡所需要的時(shí)間：達(dá)到平衡所需要的時(shí)間：t(A)t(A) t(B)t

18、(B)，SOSO2 2的轉(zhuǎn)化率：的轉(zhuǎn)化率：a(A)a(A) a a (B)(B)起始時(shí)兩容器中的反應(yīng)速率：起始時(shí)兩容器中的反應(yīng)速率：v(A)v(A) v(B)v(B)，反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)速率：速率：v(A)v(A) v(B)v(B)。 = = 達(dá)到平衡時(shí)，在兩容器中分別通入等量的達(dá)到平衡時(shí)，在兩容器中分別通入等量的ArAr氣。氣。A A中的化學(xué)中的化學(xué)平衡向平衡向 反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)方向移動(dòng)，B B中的化學(xué)反應(yīng)速率中的化學(xué)反應(yīng)速率 。逆逆不變不變【隨堂檢測(cè)隨堂檢測(cè)】【課后鞏固區(qū)課后鞏固區(qū)】1.CF 2.B1.CF 2.B3.3.（1 1）使用催化劑，達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，且平）使用催化劑，達(dá)